Электропривод переменного тока Советский патент 1990 года по МПК H02P6/00 

1

(21)4402476/24-07

(22)04.04.88

(46) 15.02.90. Бюл. № 6

(71)Горьковский политехнический институт

(72)Г.Г. Магазинник

(53)62-83:621.313.13.014.2:621.382

(088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР V 1280688, кл. Н 02 Р 6/02, 1984.

Заявка Японии № 62-141993, кл. Н 02 Р 6/02, 25.06.87.

(54)ЭЛЕКТРОПРИВОД ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

(57)Изобретение относится к электротехнике, в частности к вентильным двигателям с искусственной коммутацией. Цель изобретения - упрощение

и повышение надежности. Электропривод переменного тока, содержит тирис- торный мостовой выпрямитель 1, подключенный к сети через первичные обмотки 9-11 насыщающихся реакторов, мостовой инвертор на тиристорах 3-8, соединенный через сглаживающий дроссель с указанным выпрямителем, вентильный двигатель 15, питаемый от инвертора и имеющий на валу датчик 16 положения ротора и тахогенератор 17. Насыщающиеся реакторы снабжены также вторичными обмотками 12-14, включенными между выходными выводами инвертора и выводами статорной обмотки двигателя. Такое выполнение реакторов позволяет обеспечить коммутацию инвертора при малых частотах вращения. 1 ил.

i

(Л

Изобретение относится к электротехнике, в частности к вентильным двигателям с искусственной коммутацией. Цель изобретения - упрощение и повышение надежности. Электропривод переменного тока содержит тиристорный мостовой выпрямитель 1, подключенный к сети через насыщающиеся реакторы 9, 10, 11, мостовой инвертор на тиристорах 3-8, соединенный через сглаживающий дроссель с упомянутым выпрямителем, вентильный двигатель 15, питаемый от упомянутого инвертора и имеющий на валу датчик положения ротора 16 и тахогенератор 17. Насыщающиеся реакторы 9, 10, 11 снабжены вторичными обмотками 12, 13, 14, включенными между выходными выводами инвертора и выводами статорной обмотки двигателя. Такое выполнение реакторов позволяет обеспечить коммутацию инвертора при малых частотах вращения. 1 ил.

I

ел

Јъ

СО

Oi

1C 1

«з№

IB

Wif1 tb

Г- zz

ф

Изобретение относится к электротехнике, в частности к электропрн- водам на базе вентильного двигателя.

Цель изобретения - упрощение и по- ношение надежности вентильного двига- .

На чертеже представлена схема электропривода переменного тока.

Электропривод содержит мостовой TH р сторный выпрямитель 1, соединенный вводными выводами через сглаживающий дроссель 2 с мостовым инвертором на тиристорах 3-8, а входными выводами через первичные обмотки 9-11 насыщаю- щцхся двухобмоточных реакторов подключённый к сети переменного тока.Вторичные обмотки 12-14 насыщающихся реакторов включены между выходными вы- вэдами инвертора и выводами обмотки статора двигателя 15. На валу двига- тгля укреплены датчик 16 положения ротора и тахогенератор 17. Многоканальная логическая схема 18 управле- в каждом канале содержит два ло- гйческих элемента И 19 и 20, эле- МЁНТ ИЛИ-НЕ 21 и релейный элемент 22, причем выход датчика 16 положения рртора подключен к первым входам элементов И 19 и 20. Второй первого элемента И 19 соединен с прямым, а второй вход второго эле- И 20 - с инверсным выходами элемента ИЛИ-НЕ 21, вход которого Через релейный элемент 22 соединен с выходом тахогенератора 17. Третий в|ход элемента И 20 подключен к выходу системы 23 импульсно-фазового управления выпрямителем 1, а выходы Элементов И 19 и 20 объединены и Лодключены к одному из входов системы 24 импульсно-фазового управления Инвертором на тиристорах 3-8. К второму входу системы 24 и к входу сис- ремы 23 подключен выход системы 25 Автоматического регулирования вентильного двигателя.

Электропривод работает следующим образом.

По сигналу Uy из системы 25 автома тического регулирования импульсы на выходе системы 23 импульсно-фазового управления начинают сдвигаться в сторону уменьшения угла отпирания тиристоров d , т.е. в сторону увеличе- Пия выпрямленного напряжения выпрямителя 1. Эти же импульсы попадают и на вход элемента И 20, на двух других входах которого присутствуют логические единицы с датчика 16 положения ротора и с инверсного выхода элемента ИЛИ-НЕ 21„ Схема для простоты описания выполнена однолинейной. На самом деле датчик положения ротора имеет шесть выходных каналов (по числу тиристоров инвертора) и, соответственно, элементов И 19 и 20 тоже шесть. При наличии трех единиц на входе соответствующего элемента И 20 на его выходе появляется логическая единица, которая преобразуется системой 24 импульсно-фазового управления в отпирающие импульсы на соответствующие тиристоры 3-8 инвертора. Фаза этих импульсов, т.е. угол включения инвертора, определяется полярностью сигнала управления Uy, поступающего из блока 25 на второй вход системы 24. Если U,. положительно, что соответствует двигательному режиму привода, фаза импульсов соответствует ин- верторному режиму ( d 150 эл.град.). При отрицательном Uy импульсы на инвертор поступают с углами 0 , т.е. инвертор переводится в выпрямительный режим. При этом выпрямитель 1, наоборот, отпирается с Т, т.е. работает в инверторном режиме. Пусть по сигналу (единица) с элемента И 20 включились (в соответствии с положением ротора) тиристоры 5 и 6 инвертора. Тогда ток течет по цепи: плюс выпрямителя 1 - дроссель 2 - тиристор 5 - обмотка 12 реактора - две фазы двигателя 15 - обмотка 14 реактора - тиристор 6 - минус выпрямителя 1. Двигатель 15 начинает поворачиваться. При очередном совпадении импульсов из системы 23 импульсно-фазового управления и с датчика 16 поворота ротора включается элемент И 20 (соответствующий канал) и через систему 24 отпирается соответствующий тиристор инвертора, например 4, При этом в выпрямителе 1 также происходит коммутация соответствующих тиристоров, в результате чего обмотка 10 реактора оказывается под линейным напряжением сети. Это напряжение (с понижающим коэффициентом трансформации) трансформируется во вторичную обмотку 13 реактора плюсом к фазной обмотке двигателя 15, а минусом - к катоду тиристора 4. Под действием напряжения обмотки 13 ток через тиристор 4 увеличивается, а через тиристор 5 уменьшается, т.е. происходит коммутация тока из одной фазы двигателя в другую. В это же время в выпрямителе 1 также происходит коммутация соответствующих тиристоров, но пока реактор не насыщен, завершиться она не может, так как ток в первичной обмотке ненасыщенного реактора равен сумме тока намагничивания и тока вторичной обмотки 13 (приведенного к пер вичной обмотке), т.е. меньше фазного тока выпрямителя 1. После завершения коммутации инвертора происходит насыщение реактора, индуктивное сопротивление обмотки 10 падает практически до нуля и процесс коммутации выпрямителя быстро завершается. Далее процесс коммутации повторяется аналогично описанному и с ростом сигнала с блока 25 двигатель 15 разгоняется. При достижении двигателем скорости порядка 15% от номинальной ЭДС тахоге- нератора становится достаточной для срабатывания релейного элемента 22 и логическая единица с выхода элемен- та ИЛИ-НЕ 21 поступает на элемент И 19, а логический нуль - на элемент И 20. В результате сигналы с датчика 16 положения ротора проходят в систему 24, минуя элемент И 20. Коммутация инвертора происходит естественным путем за счет ЭДС двигателя. ЭДС во вторичных обмотках реакторов продолжает наводиться в моменты коммутаций тиристоров выпрямителя 1, однако, если эти моменты не совпадают во времени с моментами коммутаций инвертора, то ЭДС реакторов не сказывается на процессе коммутации, а если совпадают, то оказывает ускоряющее действие, уменьшая время коммутации инвертора.

Таким образом, предлагаемый электропривод практически без какого-либо усложнения силовой цепи и системы управления вентильным двигателем (введены лишь вторичные обмотки реакторов) позволяет не только осуществить успешную коммутацию инвертора при трогании и на малых частотах вращения двигателя, но и одновременно обеспечивает ускоренную коммутацию инвертора (уменьшает угол коммутации) что, в свою очередь, увеличивает использование инвертора.по напряжению. Необходимость совпадения коммутаций выпрямителя и инвертора не является недостатком, так как при малых частотах вращения двигателя всегда име.

ется достаточно широкая зона совпадений низкочастотного сигнала с датчика положения ротора и высокочастотного (50 Гц) сигнала из системы им- пульсно-фазового управления. Для реализации таких совпадений в предлагаемом электроприводе выполнена связь с системой импульсно-фазового управления выпрямителем, в остальном логическая схема не отличается от известных аналогичного назначения.

Таким образом, по сравнению с известным в предлагаемом электроприводе

исключен ряд функциональных блоков, обеспечивающих коммутацию инвертора, при незначительном изменении элементов системы. Это упрощает реализацию электропривода и повышает его надежность.

л 25

Формула изобретения

Электропривод переменного тока, содержащий вентильный двигатель с датчиком положения ротора и тахогене- ратором на валу, тиристорный мостовой инвертор, который соединен через сглаживающий дроссель с выходом ти- ристорного мостового выпрямителя,входами подключенного к одним выводам насыщающегося реактора, другие выводы которого снабжены зажимами для подключения к сети, систему автоматического регулирования вентильного двигателя, соединенную выходом с входом системы импульсно-фазового управления выпрямителем и с одним из входов системы импульсно-фазового управ-, ления инвертором, и многоканальную логическую схему управления инвертором, каждый канал которой составлен из двух логических элементов И, логического элемента ИЛИ-НЕ и релейного элемента, выходы элементов И объединены и соединены с вторым входом системы импульсно-фазового управления инвертором, один из входов каждого элемента И соединен с соответствующим выходом датчика положения ротора,второй вход первого элемента И и второй вход второго элемента И подключены соответственно к прямому и инверсному выходам элемента ИЛИ-НЕ, вход которого через релейный элемент соединен с выходом тахогенератора, отличающийся тем, что, с целью упрощения и повышения надежности, насыщающиеся реакторы снабжены вторичными обмотками, включенны-

30

5

0

5

0

5

715435278

Ми между выходными выводами инверто-И снабжен третьим входом, который

ра и выводами.статорной .обмотки дви-соединен с выходом системы импульс ателя, а второй логический элементно-фазового управления выпрямителем,